Ионисты, вперёд! IEEE Xplore: источники ионов, ускорители; ионная имплантация

''Источники ионов, ионные ускорители; ионная имплантация''

Сегодня господа аспиранты-технари я предлагаю вам очередную порцию результатов информационного поиска из разгребаемых мной личных архивов после ухода из ТУСУРа1)ТУСУР – Томский государствнный университет систем управления и радиоэлектроники. и выхода на пенсию.

В 2012 году я сформировал знакомым физикам по их просьбе подборку рефератов электронной библиотекиIEEE Xplore” по теме, связанной с источниками ионов, ускорителями ионов и ионной имплантацией.

Поскольку лично я в этой теме ни “бум-бум”, то ребята задали мне необходимые ключевые словосочетания на английском языке и их возможные комбинации. А уж по этим словосочетаниям я провёл поиск в IEEE Xplore как по журнальным статьям, так и по докладам на конференциях. Для каждого из 33 полученных словосочетаний были сформированы базы данных в xls-формате с 14 полями. Отдельно для журналов2)№ п/п; Название статьи (на англ. языке); Автор(ы); Реферат (на англ. языке); Место работы (авторов); Название журнала (на англ. языке); Дата опубликования; Том; Номер; Страницы; ISSN; ISBN; DOI; INSPEC Accession Number и конференций3)№ п/п; Название доклада (на англ. языке); Автор(ы); Реферат (на англ. языке); Место работы (авторов); Название конференции; Дата проведения; Место проведения; Том (если имеется); Страницы; ISSN; ISBN; DOI; INSPEC Accession Number.

В таблице внизу “Источники ионов, …” даются ссылки на соответствующие базы данных. В скобках указано число публикаций в конкретной БД за 2002-2012 гг.. Сразу же предупреждаю, что “выдернуто” из IEEE Xplore было всё, что тамошний поисковик выдал мне в августе 2012 года согласно релевантности запроса. Так что не исключено, что среди рефератов может попасться какая-нибудь потусторонняя “хрень”.

''Источники ионов, ионные ускорители; ионная имплантация''

И в заключение, в качестве примера “практического использования” ионных двигателей приведу текст заявки на полезную модель «Малозаметный управляемый пилотируемый летательный аппарат», которая была навеяна событиями в Ливийской Джамахирии в 2011 году, и которую я написал по всем изобретательским канонам и правилам оформления за два дня. Внимание! Возможные совпадения имен, фамилий и названий учреждений являются чисто случайными. Кроме этого, ни одно животное во время написания заявки не пострадало. Во избежание дальнейших кривотолков и пересудов, заранее уверяю всех, что с головой у меня пока всё в порядке, о чём имеется соответствующая справка.

''Использование ионного двигателя'': полезная модель ''МУПЛА''

МПК20 B64C39/02

МАЛОЗАМЕТНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПИЛОТИРУЕМЫЙ
ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (“МУПЛА”)

Ионисты, вперёд!Полезная модель относится к классу летательных аппаратов специального назначения, обладающих низкой эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР), и может быть использована при облёте поля боя на сверхмалых высотах для визуального обнаружения мобильных наземных объектов и выдачи целеуказания вертолётам огневой поддержки для уничтожения замаскированной бронетехники и средств ПВО противника.
Ионисты, вперёд!Известны различные способы перемещения в приземном слое атмосферы на небольшие, средние и дальние расстояния. В одних случаях используются биологические объекты, например:
Ионисты, вперёд!пернатые («гуси-лебеди» [1], «гуси» [2], «утки» [3], «орлы» [4]),
Ионисты, вперёд!левитирующие парнокопытные («конёк-Горбунок» [5], «Пегас» [6]),
Ионисты, вперёд!существа мистической природы («чёрт» [7]),
Ионисты, вперёд!перепончатокрылые плотоядные мутанты, распыляющие легковоспламеняющуюся жидкость («Змей-Горыныч» [1], «дракон» [8]) и др.
Ионисты, вперёд!В других случаях полёт производится с помощью природных образований («остров Лапута» [9]) или искусственных объектов («ковёр-самолет» [10], «пушечное ядро» [11], «метла» [12], «летучий корабль» [13], «СТУПА» [14]).
Ионисты, вперёд!Использование птиц ([1, 2, 3, 4]) для выполнения регулярных маловысотных полетов затрудняется необходимостью частого приема пищи пернатыми (болотные растения, насекомые, рыбы, грызуны, мелкие млекопитающие), ограничением мест возможного использования регионами с водоемами, а также горными или предгорными ареалами обитания. Кроме того, недостатками данного способа перемещения являются небольшая грузоподъёмность (маленькие [1] и сверхмаленькие [2] дети, земноводные [3]), ограничение региона полётов только Африканским континентом ([4]) и невозможность использования в условиях боевых действий.
Ионисты, вперёд!Недостатком использования левитирующих парнокопытных [5, 6] для полётов является необходимость в постоянном уходе за ними и периодическом кормлении в местах стационарного обитания с заданным температурным режимом, а также уборка их продуктов жизнедеятельности.
Ионисты, вперёд!Большая ЭПР (несколько десятков м2) и периодические выбросы высокотемпературных факелов, демаскирующих объекты в радиолокационном (РЛ) и инфракрасном (ИК) диапазонах, высокая степень пожароопасности при использовании в засушливых районах, а также необходимость употребления в пищу красивых девушек и богатырей, существенно ограничивает использование на практике перепончатокрылых плотоядных мутантов [1, 8].
Ионисты, вперёд!Использование для полётов биологических объектов мистической природы [7] требует подписания кровью невыгодных контрактов с нечистой силой («продажа души») и встречает большие трудности при планировании регулярных полётов.
Ионисты, вперёд!Известный левитирующий объект природного происхождения «Лапута» [9] обладает значительными размерами, сверхбольшой ЭПР и, следовательно, высокой вероятностью обнаружения РЛ средствами противника. Кроме того, этот объект чрезвычайно инерционен и имеет принципиальное ограничение на минимальную высоту полёта из-за присущих ему свойств.
Ионисты, вперёд!Несмотря на сверхмалую ЭПР (единицы и десятки см2), характерную для искусственных объектов типа «пушечное ядро» [11], их использование для маловысотного полёта наталкивается на целый ряд трудностей:
Ионисты, вперёд!сложность точной синхронизации размещения пилота на объекте с выстрелом из пушки,
Ионисты, вперёд!исключительно одностороннее направление полета (только в сторону расположения противника),
Ионисты, вперёд!некомфортные условия пилотируемого полёта (высокая температура поверхности ядра и значительная ветровая нагрузка на пилота),
Ионисты, вперёд!малая дальность полёта (от сотен метров до одного километра),
Ионисты, вперёд!неизбежные большие кадровые потери личного состава при боевых действиях.
Ионисты, вперёд!Описанное в [12] одноместное устройство перемещения типа «метла» также, как и «пушечное ядро», обладает сверхмалой ЭПР. Кроме того, оно способно осуществлять полёты на небольшой высоте на расстояния порядка нескольких сотен километров. Однако использование данного устройства на практике затрудняется следующими некомфортными условиями пилотирования:
Ионисты, вперёд!требование полного отсутствия обмундирования у пилота,
Ионисты, вперёд!малая площадь сидения,
Ионисты, вперёд!значительная ветровая нагрузка на пилота.
Всё это затрудняет применение «метлы», например, в зимний период или в северных широтах.
Ионисты, вперёд!Несмотря на достоинства «Летучего корабля» [13], способного лететь со скоростью около 60 км/час («быстрее сокола») в интервале высот от 25 до 800 м («чуть пониже облаков ходячих, чуть повыше лесов стоячих»), основными его недостатками, препятствующими использованию на практике, кроме большой ЭПР, являются сложности на этапе строительства (наличие «дурня» в качестве основного исполнителя, и «старичка», как научного руководителя), так и при эксплуатации (обязательное условие «по пути сажать в корабль всякого встречного»).
Ионисты, вперёд!По сравнению с [13], «ковёр-самолёт» [10] обладает существенно меньшей ЭПР и большей дальностью полёта (до 1500 км). Однако данное устройство не предусматривает заградительных конструкций, что резко снижает уровень безопасности полётов на больших скоростях. Кроме того, «ковёр-самолёт» подвержен влиянию метео-осадков, приводящих к намоканию исходного гигроскопичного материала, и, следовательно, к утяжелению летательного аппарата и снижению его крейсерской скорости.
Ионисты, вперёд!Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является сверхлёгкий тактический управляемый пилотируемый аппарат («СТУПА») [14], позволяющий осуществлять полёт, в том числе, на сверхмалых высотах (единицы метров) с дальностью до нескольких десятков километров (Фиг. 1 [15], Фиг. 2 [16], Фиг. 3 [17]). «СТУПА» обладает низкой ЭПР, благодаря небольшим размерам корпуса из материала со слабой отражательной способностью (поз. 1 на Фиг. 1-Фиг. 3) в РЛ диапазоне частот. Однако при этом устройство [14] имеет следующие недостатки:
Ионисты, вперёд!перемещение летательного аппарата в горизонтальной плоскости и регулирование скорости перемещения производится пилотом в ручном режиме – с помощью устройства повышенной парусности на штангообразном деревянном держателе («помело», «метёлка» – поз. 2 на Фиг. 1-Фиг. 3);
Ионисты, вперёд!максимальная скорость перемещения ограничена физическими кондициями пилота и допустимой ветровой нагрузкой;
Ионисты, вперёд!механическое повреждение движителя («помело», «метёлка») не позволяет устройству перемещаться в горизонтальной плоскости.
Ионисты, вперёд!Цель предложенной полезной модели состоит в повышении скорости перемещения пилотируемого летательного аппарата и снижении его радиолокационной заметности.
Ионисты, вперёд!Поставленная цель достигается тем, что в известном управляемом пилотируемом аппарате «СТУПА» [14] с установленным ионным двигателем, создающим вертикальную подъёмную силу, на боковой стенке корпуса формируют дополнительные сопла, к которым с помощью изогнутого металлического патрубка подводят часть излучаемого двигателем потока ионов, при этом с внешней стороны корпуса, в месте выхода расширяющихся частей дополнительных сопел, устанавливают вращающиеся на шарнирах металлические вертикальные пластины, позволяющие регулировать направление излучения формируемого бокового потока ионов, изменяя, таким образом, направление полёта устройства в азимутальной плоскости. Кроме этого, к верхней части корпуса летательного аппарата крепится обтекатель с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью, позволяющий уменьшить аэродинамическое сопротивление, повысить скорость полёта устройства, а также снизить вероятность обнаружения аппарата РЛ средствами противника.

Читайте также:  Обозреть за 60 секунд

Пример конкретной реализации полезной модели

Ионисты, вперёд!Конструкция предлагаемого устройства представлена на Фиг. 4. Осесимметричный корпус 1 выполнен из дерева (дуб) с толщиной стенок и днища 60 мм. Высота корпуса – 100 см, диаметр корпуса в верхней части – 65, а в нижней части – 40 см, соответственно. В нижней части корпуса установлен модифицированный малогабаритный ионный двигатель типа «ИД-10-120М» с тягой 120 кгс производства ФГУП «Карачаровский нечистый двигатель». В днище 3 прорезаны сопла 5 усечённо-конической формы, через которые ионный двигатель 1, закрытый сверху круглой крышкой 4 из диэлектрического материала (служащей подставкой для ног пилота), испускает основной поток ионов 6, создающих вертикальную подъемную силу. Принципиально новыми элементами по сравнению с прототипом являются дополнительные сопла 8 усечённо-конической формы на боковой стенке корпуса 1 с подведённым к ним изогнутым металлическим патрубком 7, выводящим от двигателя 2 боковой поток ионов 15, вращающаяся конструкция вертикальных рулей 9, изменяющих направление бокового потока ионов, а также обтекатель 12 с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью, который крепится к верхней части корпуса 1. Управление поворотом рулей, закреплённых на шарнирах 10, осуществляется пилотом вручную путём изменения положения рычага 11 в вертикальной плоскости («вправо-влево»), которое передаёт механическое воздействие на рули 9 через систему гибких тросиков 16.
Ионисты, вперёд!Выполнение полёта с использованием предлагаемого летательного аппарата осуществляется следующим образом. Квалифицированный пилот не младше 200-250 лет забирается в корпус 1, оснащённый сидением 14 для удобства при длительных полётах на большие расстояния. Сверху летательный аппарат накрывается обтекателем 12, который крепится к корпусу 1 с помощью механических защёлок 13. После произнесения пилотом стартовой кодовой комбинации слов («заклинание»), ионный двигатель 2 запускается, поднимая устройство на высоту, заданную пилотом посредством телепатического канала управления. Через 10-15 секунд после набора высоты в двигателе 2 активируется дополнительный канал излучения ионов, направляемых через патрубок 7 в боковые сопла 8 корпуса 1, приводя к перемещению летательного аппарата в горизонтальном направлении. Интенсивность бокового потока ионов, а, следовательно, скорость летательного аппарата в горизонтальной плоскости, регулируется пилотом также посредством телепатического канала управления ионным двигателем.
Ионисты, вперёд!Предлагаемый летательный аппарат обладает улучшенными тактико-техническими характеристиками по сравнению с прототипом. Устройство позволяет в несколько раз увеличить скорость горизонтального полёта, благодаря переходу от ручного способа перемещения в горизонтальном направлении с помощью «помела» («метёлки») к перемещению за счёт дополнительно созданного бокового потока ионов регулируемой интенсивности. Оснащение аппарата обтекателем с противорадиолокационным покрытием, помимо снижения заметности аппарата в РЛ диапазоне частот, позволяет полностью устранить ветровую нагрузку на пилота, обеспечив комфортные условия пилотирования, в том числе и на высотах порядка нескольких сотен метров. Данный ЛА может использоваться в качестве разведовательно-дозорного средства, приданного разведывательным подразделениям сухопутных войск, либо в качестве средства обнаружения малоразмерных мобильных наземных объектов и последующего целеуказания для вертолётов огневой поддержки.

Читайте также:  Слонёнок Киплинга и IEEE

Использованные источники информации

1.Ионисты, вперёд!Народные русские сказки А.Н. Афанасьева в 3 томах. Издание подготовили Л.Г. Бараг и Н.В. Новиков. Том 1. М.: Изд-во «Наука», 1984, 511 с.
2.Ионисты, вперёд!Лагерлеф С. Удивительное путешествие Нильса Хольгерсона по Швеции. Л.: Изд-во «Лениздат», 1981, 512 с.
3.Ионисты, вперёд!Гаршин В.М. Лягушка-путешественница. М.: Изд-во «Детская литература», 1986, 12 с.
4.Ионисты, вперёд!Чуковский К.И. Доктор Айболит. М.: Изд-во «Детская литература», 1983, 96 с.
5.Ионисты, вперёд!Ершов П.П. Конёк-Горбунок, Стихотворения. Л.: Изд-во «Советский писатель», 1961, 186 с.
6.Ионисты, вперёд!Мифы народов мира. М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1991-92. В 2 т. Т.2. 296 с.
7.Ионисты, вперёд!Гоголь Н.В. Вечера на хуторе близ Диканьки. Л.: Изд-во «Лениздат», 1980, 208 с.
8.Ионисты, вперёд!Дрейк Э. Драконоведение: все о драконах. М.: Изд-во «Махаон», 2007, 32 с.
9.Ионисты, вперёд!Свифт Дж. Путешествия в некоторые отдаленные страны света Лемюэля Гулливера сначала хирурга, а потом капитана нескольких кораблей. М.: Изд-во «Художественная литература», 1967, 392 с.
10.Ионисты, вперёд!Лагин Л.И. Старик Хоттабыч. М.: Изд-во «Детская литература», 1970, 336 с.
11.Ионисты, вперёд!Распэ Э. Приключения барона Мюнхаузена. С иллюстрациями Густава Дорэ. Пересказ Корнея Чуковского. Издание 15-е. М.: Изд-во «Детская литература», 1973, 88 с.
12.Ионисты, вперёд!Булгаков М.А. Мастер и Маргарита. Собрание сочинений в восьми томах. Т. 5. Санкт-Петербург: Изд-во «Азбука-классика», 2002
13.Ионисты, вперёд!Летучий корабль (Русская народная сказка в обработке М. Булатова). М.: Изд-во «Советская Россия», 1987, 16 с.
14.Ионисты, вперёд!Сверхлёгкий тактический управляемый пилотируемый аппарат («СТУПА») с использованием ионного двигателя для набора высоты и устройством ручного перемещения в горизонтальной плоскости : пат. 13666 Тридевятого царства-тридесятого государства : МПК8 B64C39/02 / Б.Б. Ягинская ; заявитель и патентообладатель ООО «Лешинский и партнёры». № 163310019/09 ; заявл. 06.08.1633 ; опубл. 04.11.1634, Бюл. № 32. – 4 с. (прототип)
15.Ионисты, вперёд!Иллюстрация И.Я. Билибина «Баба Яга», 1900
16.Ионисты, вперёд!Иллюстрация из кн. Александра Бенуа «Азбука в картинках», 1904
17.Ионисты, вперёд!Кадр из х/ф «Морозко», 1964

Читайте также:  Библиотечка Толкового Аспиранта (БТА)

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Ионисты, вперёд!Малозаметный управляемый пилотируемый летательный аппарат с установленным ионным двигателем, создающим вертикальную подъёмную силу, отличающийся тем, что на боковой стенке корпуса формируют дополнительные сопла, к которым с помощью изогнутого металлического патрубка подводят часть потока ионов, направление излучения которого изменяют в азимутальной плоскости с помощью поворота вертикальных металлических пластин, установленных с внешней стороны корпуса в месте выхода расширяющихся частей дополнительных сопел, при этом к верхней части летательного аппарата крепится обтекатель с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью.

МПК20 B64C39/02

РЕФЕРАТ

Ионисты, вперёд!Полезная модель относится к классу летательных аппаратов специального назначения, обладающих низкой эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР), и может быть использована при облёте поля боя на сверхмалых высотах для визуального обнаружения мобильных наземных объектов и выдачи целеуказания вертолётам огневой поддержки для уничтожения замаскированной бронетехники и средств ПВО противника.
Ионисты, вперёд!Сущность полезной модели, проиллюстрированная чертежом на Фиг. 4, состоит в том, что в известном управляемом пилотируемом аппарате с установленным ионным двигателем, создающим вертикальную подъёмную силу, на боковой стенке корпуса формируют дополнительные сопла, к которым с помощью изогнутого металлического патрубка подводят часть излучаемого двигателем потока ионов, направление излучения которого регулируется установленными с внешней стороны корпуса (в месте выхода расширяющихся частей дополнительных сопел) вращающимися вертикальными металлическими пластинами, при этом к верхней части корпуса летательного аппарата крепится обтекатель с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью.
Ионисты, вперёд!Внесённые в конструкцию летательного аппарата изменения позволяют уменьшить его аэродинамическое сопротивление, повысить горизонтальную скорость полёта, а также снизить вероятность обнаружения аппарата РЛ средствами противника.
1 н.п. ф-лы. 4 ил.

Малозаметный управляемый пилотируемый летательный аппарат (“МУПЛА”)

МУПЛА

Фиг. 1

МУПЛА

Фиг. 2

МУПЛА

Фиг. 3

МУПЛА

Фиг. 4

Авторы: З.М. Горыныч,
К.К. Мора,
Я.В. Водяной


Яндекс.Метрика



Ионисты, вперёд!


Сноски

1 ТУСУР – Томский государствнный университет систем управления и радиоэлектроники.
2 № п/п; Название статьи (на англ. языке); Автор(ы); Реферат (на англ. языке); Место работы (авторов); Название журнала (на англ. языке); Дата опубликования; Том; Номер; Страницы; ISSN; ISBN; DOI; INSPEC Accession Number
3 № п/п; Название доклада (на англ. языке); Автор(ы); Реферат (на англ. языке); Место работы (авторов); Название конференции; Дата проведения; Место проведения; Том (если имеется); Страницы; ISSN; ISBN; DOI; INSPEC Accession Number
Яндекс.Метрика